Гены влияют на риск развития цифрового дерматита у крупного рогатого скота

Две крошечные мутации в геноме крупного рогатого скота, вероятно, являются причиной того, что некоторые животные значительно более восприимчивы к цифровому дерматиту — крайне болезненному заболеванию, широко распространённому среди скота, содержащегося в помещениях. Два гена-кандидата были обнаружены международной группой исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU), Гёттингенского университета и Университета Висконсин-Мэдисон (США). Учёные проанализировали данные более чем 5000 молочных коров. Результаты могут помочь улучшить селекцию устойчивых к болезни животных. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Genetics.

Цифровой дерматит — заболевание, вызываемое бактериями рода Treponema. Оно поражает область между копытным рогом и волосистой частью ноги в задней части стопы. Болезнь впервые обнаружили в Италии в 1974 году, но теперь она настолько распространена, что встречается в той или иной степени почти в каждом коровнике мира. Заболевание сложно диагностировать, так как оно проявляется на разных стадиях. Помимо острой стадии, патогены могут как бы инкапсулироваться, но всегда существует вероятность нового острого этапа.

Поскольку не все животные в стаде страдают от болезни, предполагается, что должны существовать генетически устойчивые особи. Немецко-американская команда исследовала генетическую основу этого, используя данные ДНК и результаты обследований 5040 молочных коров с 13 крупных ферм Восточной Германии.

Обширный статистический анализ позволил учёным идентифицировать области генома коров, связанные с заболеванием. Гены CMPK2 и ASB16 были признаны потенциальными кандидатами. Оба играют важную роль в сигнальных путях иммунологических клеточных процессов, например, при бактериальных инфекциях, таких как цифровый дерматит. Дальнейший анализ последовательностей областей генов-кандидатов выявил точковые мутации, так называемые SNP, в двух местах. Обе мутации значительно влияют на восприимчивость к болезни и развитие хронической формы.

Для подтверждения результатов и потенциального объяснения механизма, на который влияют мутации, команда планирует продолжить исследование с использованием клеточных культур. Текущие выводы уже сегодня можно использовать для улучшения практик разведения и снижения восприимчивости к цифровому дерматиту с помощью обширного тестирования.